Нанотехнологии
Вооружившись нанотехнологиями, ученые уже подступают к гемофилии, болезни Альцгеймера, врожденным патологиям и утверждают, что использование нанороботов во врачебной практике значительно продлит человеческую жизнь.
Невероятно? Вовсе нет: западные специалисты утверждают, что образцы таких роботов уже созданы. Правда, пока они крупноваты - около одного миллиметра, но ученые грозятся вскоре уменьшить их до микронного и субмикронного уровня.
ЛИФТ К ЗВЕЗДАМ (КОСМИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА).
Уже давно разработан проект так называемого "космического лифта", который позволит без больших затрат энергии перемещать людей и грузы на орбитальные космические станции. Суть идеи проста. Космическую станцию предлагается привязать к Земле и удерживать на одном месте лентой, тугое натяжение которой обеспечит центробежная сила. Изменяя длину привязи, можно располагать станцию на разных орбитах. Вдоль ленты будет передвигаться капсула, доставляющая на станцию полезные грузы. Экономически это очень выгодно: отправлять "посылки в космос" на лифте дешевле, чем на ракете. Если же обеспечить грузоподъемность лифта до 100 тонн, то прямо на орбите можно будет строить большие орбитальные станции и даже колонии.
Кроме того, космический лифт может быть использован и как пусковая платформа для запуска кораблей к другим планетам. Для этого понадобится лишь устройство, отсоединяющее от лифта космический корабль в тот момент, когда его скорость достигнет параболической - 11,2 км/с.
Проблема лишь в одном - создать ленту, которая не только не оборвалась бы под собственной тяжестью, но еще и удержала бы многотонный груз. Нанотехнологии обещают решить эту задачу. Уже обнаружено, что во время горения графитовой вольтовой дуги возникают продолговатые трубчатые молекулы углерода диаметром в несколько десятков нанометров. Они в 50 раз прочнее стали и в 6 раз легче ее. Нить из них диаметром всего один миллиметр могла бы выдержать груз в 20 тонн. Осталось лишь придумать, как сплести такие нити, а из них - прочный трос…
Судя по тому, как щедро финансирует NASA компанию High Lift Systems, сомнений относительно перспективности этого проекта у американцев нет. Однако ряд ученых высказывают опасения относительно надежности самого устройства. Чем грозит разрыв ленты? Доктор Брэдли Эдвардс, руководитель проекта разработки лифта при NASA, ответил на вопросы следующим образом.
Лента будет вдвое жестче, чем это необходимо. Математическое моделирование показало, что опасаться за ее целостность надо лишь при скорости ветра от 72 м/с, т.е. при 5-бальном ветре или урагане. Однако место, которое выберут для крепления космического лифта, исключит возможность ветров, ураганов и молний.
Но если лента все-таки порвется? Кусок ее улетит в космос, еще один сгорит в атмосфере, а нижняя часть упадет в океан. Ничего страшного от этого не произойдет: один километр падающей ленты весит 7,5 кг.
А если в это время по ней будут перемещаться грузы? Те, что достигли орбиты, - останутся на ней, успевшие набрать скорость 11,2 км/с - улетят в открытый космос. И только те, что не успели ни того, ни другого, упадут на Землю.
ДЕМОН МАКСВЕЛЛА.
Если квартирный вопрос испортил москвичей, то энергетический - все человечество. Изобретатели всех времен и народов пытались осчастливить мир, создав вечный двигатель. Увы, непререкаемые законы термодинамики утверждают, что это невозможно. Впрочем, английский физик Джеймс Максвелл еще в ХIХ веке придумал, как обойти эти законы, предложив следующую мысленную модель: два сосуда разделены маленькой дверкой, у которой сидит такой же маленький стражник. В один сосуд он пропускает быстро движущиеся молекулы воздуха, а в другой - те, что помедленнее. В итоге горячий и холодный воздух оказывается разделенным. Таким образом "демон Максвелла", как назвали физики гипотетического охранника, позволяет обойти законы термодинамики, что дает возможность создать вечный двигатель, ибо разницу температур в сосудах можно использовать как источник энергии. Конечно же, это очень упрощенная картинка предполагаемого процесса. Но нанотехнологии действительно обещают подарить человечеству такого стражника, а вместе с ним - практически неиссякаемые источники энергии.
До последнего времени наука рассматривала "демона Максвелла" лишь как забавный парадокс, игру ума. Однако шутка начинает приобретать реальные очертания - наоборот вполне мог бы рассортировать молекулы по их скоростным показателям.
Первые представители "демонического племени" уже существуют. Двое химиков из Нью-йоркского университета Симан и Шерман построили двуногого робота из фрагментов ДНК, который, правда, пока только и умеет, что ходить. В Китайской академии наук создан прототип наноробота, который смог вырезать на кремниевом чипе размером в 2 кв. микрона надпись: "SIA". Джеймс Тур и его группа из Техасского университета имени Райса создали действующий автомобиль, состоящий из трех сотен атомов, собранных в одну сложную молекулу. Ширина автомобиля - 4 нанометра, чуть больше, чем толщина ДНК. Он имеет раму и оси, а каждое его колесо - сфера из 60 атомов углерода.